LignoBraid

Biobasierte Leichtbau-Hohlprofile mit geflochtenen Holzbändern; Teilvorhaben 2: Leichtbau-Hohlprofile

Leichtbau ist eine der Schlüsseltechnologien für eine ressourceneffiziente Wirtschaft. Besonders im Bereich der Mobilität und Transport können hohe Leichtbaugrade erhebliche Energie- und CO₂-Einsparungen bewirken. Auch die Bindung von CO₂ durch den Einsatz von Naturstoffen trägt zu den Zielen einer holzbasierten Bioökonomie bei.
Vor diesem Hintergrund wurde an der TU Dresden (Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik sowie Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik) eine neuartige Prozesskette zur Herstellung von Hohlprofilen aus Holzfurnier entwickelt und im Labormaßstab umgesetzt. Das Projekt LIGNOBRAID setzt dabei bereits bei der Aufbereitung des Ausgangsmateriales an. Der Rohstoff Holz soll weitgehend in seinem natürlichen Zusammenhalt erhalten bleiben und trotzdem eine hochwertige technische Nutzung ermöglichen.
Hierfür werden kontinuierliche Furnierbänder im Flechtverfahren zu lastpfadgerechten Preformen weiterverarbeitet. Diese lassen sich anschließend durch Infiltration mit biobasierten Kunststoffen zu Hohlstrukturen verarbeiten. Es wurde die automatisierte Flechttechnik für die Furnierbänder angepasst und neue Flechtklöppel konstruiert. Durch umfangreiche Prozessstudien wurden geeignete Verarbeitungsfenster, sowohl für den Flecht- als auch für den Infiltrationsprozess, erarbeitet. Durch die Charakterisierung der Einzelkomponenten konnte der Verbundwerkstoffs strukturmechanisch beschrieben werden und Modelle zur numerischen Simulation des Verbundes erarbeitet werden. Hierbei wurden gute Übereinstimmungen zwischen numerischer Simulation und experimentellen Versuchen erzielt. Am Ende des Teilvorhabens steht die technische, ökologische und ökonomische Bewertung der Prozesskette anhand der Furnier-Kunststoff-Hohlprofile. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen und fördern den zukünftigen Einsatz ressourcenschonender Fertigungsprozesse für innovative Verbundwerkstoffe.